Submitted by Gabriela Lopes (gmachadolopesufpel@gmail.com) on 2016-09-27T12:34:55Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese Laerte Terres.pdf: 575630 bytes, checksum: 6b313133a7ae48316c5c9f025e362be2 (MD5) / Approved for entry into archive by Aline Batista (alinehb.ufpel@gmail.com) on 2016-09-28T17:02:36Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Tese Laerte Terres.pdf: 575630 bytes, checksum: 6b313133a7ae48316c5c9f025e362be2 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2016-09-28T17:02:36Z (GMT). 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Verificou-se que há predominância de efeitos aditivos dos genes para os caracteres uniformidade de formato, apontamento, curvatura, aparência geral, uniformidade de tamanho, número, massa e massa média de tubérculos. O segundo estudo teve como objetivo de estimar as respostas esperadas de seleção para caracteres de rendimento, de aparência e qualidade de fritura. Foram estudadas três populações segregantes de batata para caracteres de rendimento, aparência de tubérculos e qualidade de fritura. Os dados foram analisados estatisticamente segundo o modelo REML/BLUP. As respostas esperadas de seleção para qualidade de fritura sugerem que para se obter populações superiores deve-se utilizar ao menos um genitor de ótima qualidade de fritura. O terceiro estudo teve como objetivo principal estimar os parâmetros genéticos de caracteres componentes de rendimento e aparência de tubérculo nas primeiras gerações de seleção. Foram avaliadas 12 famílias segregantes de batata para caracteres de rendimento e aparência de tubérculos. Pode-se concluir que seleção pode ser aplicada com intensidade de leve a moderada na geração de plântula para os caracteres textura de película, aparência geral, número, massa e massa média de tubérculos. O quarto estudo objetivou verificar correlações entre e dentro de gerações para caracteres de aparência e rendimento de tubérculos, nas gerações iniciais de seleção e as implicações destas correlações na seleção. Foram VII avaliadas 12 famílias segregantes de batata nas gerações de plântula e primeira geração de campo, para caracteres de rendimento e aparência de tubérculo. Foram realizadas análises de correlação entre e dentro das gerações. Os resultados demonstraram que seleção de forma negativa pode ser aplicada na geração de plântula para apontamento, número e massa média de tubérculos, descartando os extremos. Ainda sugerem que a seleção para massa de tubérculos pode ser feita selecionando com leve intensidade para os caracteres tamanho e massa média. O quinto estudo teve como objetivo comparar a eficiência de diferentes índices de seleção de clones superiores de batata. Foram comparados seis índices de seleção. Foram estudadas três populações híbridas de batata, para caracteres de rendimento e aparência de tubérculos. O índice multiplicativo e o índice de “ranks” mostraram-se mais eficientes. / In potato breeding programs, the choice of parents and selection of strategies must be carefully defined, and incorporated as a practice in programs trying to increase the efficiency and efficacy. The research consisted of five studies. The first study aimed to verify the combining ability of potato parents in early generations of selection. Twelve segregating potato families derived from crosses between two groups of parents in a partial diallel (3x4) were evaluated. The families were evaluated to tuber appearance and yield traits. Data were analyzed for variance and partial diallel analysis. It was found that there is predominance of additive effects of genes for skin color, tuber shape uniformity, tuber pointing, tuber curvature, general tuber appearance, tuber size uniformity, tuber number, tuber yield, and average tuber weight. The second study aimed to estimate the expected response to selection for yield, appearance and fry quality traits. Three hybrid potato populations were studied and evaluated to yield, appearance and fry quality. Data were statistically analyzed according to the REML/BLUP model. The expected response to selection for frying quality suggests that to obtain superior populations, at least one parent of good fry quality should be used. The third study aimed to estimate genetic parameters for yield and tuber appearance traits in early generations of selection. Twelve segregating potato families were evaluated to yield and appearance traits. The experimental design was randomized blocks. It was concluded that selection can be applied with mild to moderate intensity in seedling generating for skin texture, general tuber appearance, tuber number, tuber yield, and average tuber yield. The fourth study aimed to examine correlations between and within generations for tuber appearance and tuber yield in early generations of selection and their implications in the selection. Twelve segregating potato families were evaluated in seedling and first field generation to appearance and yield traits. Correlation analysis between and within generations were performed. The results showed that negative selection can be applied in the seedling generation for tuber IX pointing, tuber number, and average tuber weight. The results also suggest that selection for tuber yield can be applied at mild intensity for average tuber weight and tuber size. The fifth study aimed to compare the efficiency of different index selection methods for selection of superior potato clones. Three hybrid potato populations were studied. Six selection index were compared. The families were evaluated to yield and appearance traits. It was concluded that the multiplicative index and the index based on the sum of ranks are more efficient.

As frutíferas nativas do Brasil são subexploradas comercialmente, sendo que os programas de melhoramento genético são bastante incipientes, devido a muitas limitações associadas à fisiologia e biologia dessas espécies, embora apresentem potencial econômico tanto para o consumo in natura como para o processamento industrial. No Brasil, o maracujá-doce (Passiflora alata) está conquistando novos clientes e mercados, e tem atingido preços até três vezes maiores do que os do maracujá-azedo, amplamente cultivado no país. Os frutos do maracujá-doce são muito apreciados, embora apenas a seleção empírica tenha sido praticada. Evidentemente, seria muito vantajoso obter uma variedade geneticamente superior em termos de qualidade e produção de frutos. Nesse sentido, nosso grupo de pesquisa tem focado esforços visando a caracterizar geneticamente uma população segregante de maracujá-doce. Aqui, foram avaliados 30 genótipos desta população, previamente selecionados como superiores. Estes foram plantados sob três condições experimentais: Anhumas (2014/2015 e 2015/2016) e Piracicaba (2015/2016). Foi utilizado o delineamento em blocos casualizados, sendo que as análises genético-estatísticas tiveram por base a abordagem de modelos mistos para a predição dos valores genéticos (BLUPS). Foram estimados parâmetros genéticos e fenotípicos, herdabilidade, correlações genéticas e resposta esperada à seleção relativamente a peso (PF), comprimento (CF) diâmetro (DF) do fruto, espessura (EC) e peso (PC) da casca, peso (PP) e rendimento de polpa (RP), teor de sólidos solúveis totais (SST) e Produtividade. Os resultados mostraram haver altas correlações genéticas entre os principais atributos do fruto, assim como valores elevados de herdabilidade (desde 0,45 para PF a 0,94 para EC), valores que favorecem a prática de seleção. Em seguida, foi aplicado índice multiplicativo para fins de seleção e seis genótipos foram indicados como superiores, quais sejam: 49, 21, 107, 125, 140 e 122. Nossos resultados devem auxiliar outros estudos e iniciativas de seleção de genótipos mais produtivos, evidenciando a grande utilidade de ferramentas estatísticas modernas para se obter maior resposta à seleção. Em paralelo, foi estudada a resposta do maracujá-doce à infecção causada por Xanthomonas axonopodis. Dois genes, previamente identificados como superexpressos no maracujá-azedo, e que codificam as enzimas lipoxigenase-2 e (+)-neomentol desidrogenase foram aqui analisados via qPCR. No maracujá-doce observou-se maior expressão da (+)-neomentol desidrogenase, enzima associada à resposta de hipersensibilidade. Os sintomas da doença sugerem que a resposta de hipersensibilidade é particular no maracujá-doce, já que ocorre a queda precoce das folhas, evitando a disseminação sistêmica da bactéria. / Brazilian native fruit species are under-exploited commercially, and breeding programs are quite incipient due to many limitations associated with the physiology and biology of these species, although having economic potential both for in natura consumption as well as for industrial processing. In Brazil, the sweet passion fruit (Passiflora alata) is conquering new customers and markets, and has riched up to triple the sour passion fruit prices, widely grown in the country. The fruits of the sweet passion fruit are much appreciated, although only empirical selections have been practiced. Evidently, it would be very beneficial to obtain a genetically superior variety in terms of fruit quality and production. In this scenario, our research group has focused efforts to genetically characterize a segregating population of sweet passion fruit. Here, we evaluated 30 genotypes previously selected from this population by field-cultivating them under three experimental conditions: Anhumas (2014/2015 and 2015/2016) and Piracicaba (2015/2016). A randomized block design was used, and the genetic-statistical analyzes were based on a mixed-effects model approach in order to predict the genetic values (BLUPS). We estimated genetic and phenotypic parameters, as heritability, genetic correlations and expected response to selection for weight (WF), length (LF) diameter (DF) of the fruit, thickness (TS) and weight (WS) of the shell, weight (WP) and pulp yield (PY), total soluble solids (SS) and fruit yield. We found high genetic correlations between the main fruit attributes, as well as high values of heritability (from 0.45 for WF up to 0.94 for TS), values that may favor selection practices. Then, we applied a multiplicative selection index and six superior genotypes were selected, which are: 49, 21, 107, 125, 140 and 122. Our results may assist other studies and initiatives of selection of more productive genotypes, showing the great usefulness of modern statistical tools to obtain greater responses to selection. In parallel, we studied the response of sweet passion fruit to infection caused by Xanthomonas axonopodis. Two genes, previously identified as overexpressed in sour passion fruit, and that encode the enzymes lipoxygenase-2 and (+)-neomentol dehydrogenase were herein analyzed via qPCR. In the sweet passion fruit an increased expression of (+)- neomentol dehydrogenase, an enzyme associated with hypersensitivity response, was observed. The disease symptoms suggest that the response of hypersensitivity is particular in sweet passion fruit, since it provokes the premature fall of the leaves, thereby preventing the systemic bacterial dissemination.

In dieser Arbeit schlagen wir die Verwendung von materialisierten Anfragen als Indexstruktur für RDF-Daten vor. Wir streben eine Reduktion der Bearbeitungszeit durch die Minimierung der Anzahl der Vergleiche zwischen Anfrage und RDF Datenmenge an. Darüberhinaus betonen wir die Rolle von Kostenmodellen und Indizes für die Auswahl eines efizienten Ausführungsplans in Abhängigkeit vom Workload. Wir geben einen Überblick über das Problem der Auswahl von materialisierten Anfragen in relationalen Datenbanken und diskutieren ihre Anwendung zur Optimierung der Anfrageverarbeitung. Wir stellen RDFMatView als Framework für SPARQL-Anfragen vor. RDFMatView benutzt materializierte Anfragen als Indizes und enthalt Algorithmen, um geeignete Indizes fur eine gegebene Anfrage zu finden und sie in Ausführungspläne zu integrieren. Die Auswahl eines effizienten Ausführungsplan ist das zweite Thema dieser Arbeit. Wir führen drei verschiedene Kostenmodelle für die Verarbeitung von SPARQL Anfragen ein. Ein detaillierter Vergleich der Kostmodelle zeigt, dass ein auf Index-- und Prädikat--Statistiken beruhendes Modell die genauesten Informationen liefert, um einen effizienten Ausführungsplan auszuwählen. Die Evaluation zeigt, dass unsere Methode die Anfragebearbeitungszeit im Vergleich zu unoptimierten SPARQL--Anfragen um mehrere Größenordnungen reduziert. Schließlich schlagen wir eine einfache, aber effektive Strategie für das Problem der Auswahl von materialisierten Anfragen über RDF-Daten vor. Ausgehend von einem bestimmten Workload werden algorithmisch diejenigen Indizes augewählt, die die Bearbeitungszeit des gesamten Workload minimieren sollen. Dann erstellen wir auf der Basis von Anfragemustern eine Menge von Index--Kandidaten und suchen in dieser Menge Zusammenhangskomponenten. Unsere Auswertung zeigt, dass unsere Methode zur Auswahl von Indizes im Vergleich zu anderen, die größten Einsparungen in der Anfragebearbeitungszeit liefert. / In this thesis, we propose to use materialized queries as a special index structure for RDF data. We strive to reduce the query processing time by minimizing the number of comparisons between the query and the RDF dataset. We also emphasize the role of cost models in the selection of execution plans as well as index sets for a given workload. We provide an overview of the materialized view selection problem in relational databases and discuss its application for optimization of query processing. We introduce RDFMatView, a framework for answering SPARQL queries using materialized views as indexes. We provide algorithms to discover those indexes that can be used to process a given query and we develop different strategies to integrate these views in query execution plans. The selection of an efficient execution plan states the topic of our second major contribution. We introduce three different cost models designed for SPARQL query processing with materialized views. A detailed comparison of these models reveals that a model based on index and predicate statistics provides the most accurate cost estimation. We show that selecting an execution plan using this cost model yields a reduction of processing time with several orders of magnitude compared to standard SPARQL query processing. Finally, we propose a simple yet effective strategy for the materialized view selection problem applied to RDF data. Based on a given workload of SPARQL queries we provide algorithms for selecting a set of indexes that minimizes the workload processing time. We create a candidate index by retrieving all connected components from query patterns. Our evaluation shows that using the set of suggested indexes usually achieves larger runtime savings than other index sets regarding the given workload.

Resumo: O Eucalyptus camaldulensis, espécie nativa da Austrália, é plantada com sucesso em vários países em função da sua superioridade na produção de madeira, em relação a outras espécies sob condições ambientais adversas, com destaque para tolerância ao déficit hídrico e à alta temperatura. Em abril de 1986 instalou-se uma população base de Eucalyptus camaldulensis, em Selvíria-MS, na Fazenda de Ensino e Pesquisa e Extensão - Faculdade de Engenharia de Ilha Solteira/UNESP, constituída por 25 matrizes, sendo 13 (Lote 14517) procedentes da região de Nott's Crossing, Katherine River, Austrália, e as 12 restantes pertencentes ao lote 13923 da CSIRO. O objetivo principal deste trabalho foi investigar a variabilidade genética da população base e do teste de progênies, baseado na caracterização molecular (locos microssatélites) e quantitativa (caracteres quantitativos DAP, altura, forma do fuste, volume, brotação, densidade básica da madeira e resistência à penetração), para fins de conservação e melhoramento genético. Os caracteres quantitativos foram avaliados dos 20 aos 23 anos após a instalação da população base, sendo que aos 21 anos desbastou-se 83,33% da população base, baseado no índice multi-efeitos, transformando-se em uma população de melhoramento ou pomar de sementes. Em outubro de 2008 instalou-se um teste de progênies a partir de sementes de 136 árvores oriundas da população de melhoramento, e avaliou-se altura total de plantas aos seis meses após instalação do teste de progênies. A caracterização molecular ocorreu em 250 indivíduos da população de melhoramento e em 500 indivíduos do teste de progênies. A população base e o teste de progênies possuem alta variabilidade genética para os caracteres avaliados, mesmo após o desbaste seletivo. Existe seleção para heterozigotos... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Eucalyptus camaldulensis is Australian specie that is planted successfully in many countries in function of its superiority in production of wood in relation to other species in adverse environmental conditions, emphasis by tolerance to drought and high temperature. In April 1986 established a base population of Eucalyptus camaldulensis in Selvíria-MS in Experimental Research Station, Engineer School of Ilha Solteira, UNESP, with 25 seed-trees, 13 (lot 14517) coming from region of Nott's Crossing, Katherine River, Australia, and 12 belong to the lot 13923 CSIRO. The main objective of this study was to investigate the genetic variability of the base population and the progeny test based on molecular characterization (microsatellite loci) and quantitative (quantitative traits DBH, height, stem shape, volume, sprouting, wood basic density and penetration resistance), for purposes of genetic conservation and breeding. The quantitative traits were evaluated from 20 to 23 years after installation of the base population, and logging up 83,33% of the base population with 21 years, based multi-effect index selection, turning into a breeding population or seed orchard. In October 2008 it was installed a test progeny from seed of 136 trees coming from the breeding population, and evaluated total height at six months after installation of the progeny test. There was a molecular characterization in 250 individuals of the improvement population and in 500 individuals from progeny test. The base population and progeny test are highly variable genetic traits, even after selective thinning. There is selection for the heterozygous between progeny and adult phase, and the species has a mixed mating system, producing seeds by a combination of crosses with self pollination, with a predominance of crosses. The improvement population is isolated in terms of gene... (Complete abstract click electronic access below) / Orientador: Mario Luiz Teixeira de Moraes / Coorientador: Edson Seizo Mori / Banca: Alexandre Magno Sebbenn / Banca: Miguel Luiz Menezes Freitas / Banca: Anete Pereira de Souza / Banca: Rinaldo César de Paula / Doutor